Už nemusíte chodit do laboratoře, abyste byli svědky něčeho úžasného. Stačí zapnout počítač a sledovat video na zajímavé téma.
Zde jsou některé zajímavé jevy a vědecké teorie za nimi.
Prince Rupert klesne
Kapky prince Ruperta vědce fascinují stovky let. V roce 1661 byl v Královské společnosti v Londýně představen článek o těchto podivných objektech, podobných skleněným pulcům. Kapky jsou pojmenovány po princi Rupertovi z Rýna, který je poprvé představil svému bratranci, králi Karlu II. Získané, když kapky roztaveného skla spadnou do vody, projevují při vystavení působení síly zvláštní vlastnosti. Zasuňte blob Prince Prince Rupert kladivem na zaoblený konec a nic se neděje. Při nejmenším poškození části ocasu však celá kapička okamžitě exploduje. Král se zajímal o vědu, a proto požádal Královskou společnost, aby vysvětlila chování kapek.
Vědci byli na slepé uličce. Trvalo to téměř 400 let, ale moderní vědci vyzbrojení vysokorychlostními kamerami byli konečně schopni vidět kapičky explodovat. Rázová vlna je vidět, jak se pohybuje od ocasu k hlavě rychlostí asi 1,6 km / s, když je uvolněno napětí. Když kapka prince Ruperta zasáhne vodu, vnější vrstva ztuhne, zatímco vnitřní sklo zůstává roztavené. Když se vnitřní sklo ochladí, zmenšuje se objem a vytváří silnou strukturu, takže pádová hlava je neuvěřitelně odolná vůči poškození. Jakmile se ale slabší ocas zlomí, napětí se uvolní a celá kapka se změní na jemný prášek.
Propagační video:
Lehký pohyb
Radioaktivita byla objevena, když bylo zjištěno, že existuje nějaký druh záření, které by mohlo osvětlit fotografické desky. Od té doby lidé hledali způsoby, jak studovat záření, aby lépe porozuměli tomuto jevu.
Jedním z prvních a přesto nejchladnějších způsobů bylo vytvoření mlhové kamery. Princip činnosti Wilsonovy komory spočívá v tom, že kapičky páry kondenzují kolem iontů. Když radioaktivní částice prochází komorou, zanechává v cestě stopu iontů. Když na nich kondenzuje pára, můžete přímo sledovat cestu, kterou částice prošla.
Dnes byly mlhové komory nahrazeny citlivějšími nástroji, ale současně byly životně důležité pro objev subatomových částic, jako je pozitron, mion a kaon. Mlhové kamery jsou dnes užitečné pro zobrazování různých typů záření. Alfa částice vykazují krátké, těžké linie, zatímco beta částice mají delší, tenčí linie.
Superfluidní kapaliny
Každý ví, co je to kapalina. A superfluidy jsou víc než to. Když mícháte tekutinu, jako je čaj, do hrnku, můžete získat vířící vír. Ale po několika sekundách tření mezi částicemi tekutiny zastaví tok. V superfluidní kapalině nedochází k tření. A smíšená superfluidní tekutina v šálku se bude i nadále otáčet navždy. Takový je zvláštní svět superfluidů.
Podobným způsobem mohou být postaveny fontány, které budou i nadále fungovat bez plýtvání energií, protože v superfluidní tekutině se při tření neztrácí žádná energie. Víte, jaká je nejpodivnější vlastnost těchto látek? Mohou vytéct z jakéhokoli kontejneru (za předpokladu, že to není nekonečně vysoké), protože nedostatek viskozity jim umožňuje vytvářet tenkou vrstvu, která obal zcela pokrývá.
Pro ty, kteří chtějí hrát se superfluidní tekutinou, jsou nějaké špatné zprávy. Ne všechny chemikálie mohou předpokládat tento stav. A těch pár je toho schopných pouze při teplotách blízkých absolutní nule.
Ledová vlna
Zamrzlé jezero může být úžasným místem k pozorování. Jako ledové trhliny mohou přes povrch ozvěny zvuky. Při pohledu dolů můžete vidět zvířata, která jsou zmrzlá a uvězněná v ledové pasti. Ale možná nejúžasnější vlastností zamrzlého jezera je tvorba ledových vln, které padají na břeh.
Pokud při zamrznutí nádrže ztuhne pouze vrchní vrstva, je možné, že se začne pohybovat. Pokud nad jezerem vane horký vítr, může se začít pohybovat celá vrstva ledu. Ale musí někam jít.
Když led dosáhne pobřeží, náhle tření a stres způsobí, že se zhroutí a hromadí se. Někdy tyto ledové vlny mohou dosáhnout několika metrů a cestovat po zemi. Praskání krystalů, které tvoří ledovou vrstvu, vytváří v ledových vlnách děsivý zvuk, jako je tisíc rozbitých sklenic.
Sopečná rázová vlna
Sopečná erupce je téměř nejsilnější explozí, kterou lidé mohou vidět na Zemi. Během několika sekund může energie ekvivalentní několika atomovým bombám vypustit do vzduchu tisíce tun hornin a úlomků. Když k tomu dojde, je nejlepší nebýt příliš blízko.
Někteří lidé se však o tyto věci zajímají a zastavují se poblíž vybuchující sopky, aby to mohli natočit. V roce 2014 došlo v Papua-Nové Guineji k výbuchu Tavurvury. Naštěstí pro nás byli lidé, kteří to natočili. Když sopka explodovala, bylo vidět, jak rázová vlna stoupá do mraků a po stranách směrem k pozorovateli. Přehnal se přes člun jako hrom.
Výbuch, který způsobil rázovou vlnu, byl pravděpodobně způsoben akumulací plynu uvnitř sopky, když magma zablokoval jeho výstup. S náhlým uvolněním tohoto plynu se vzduch kolem něj stlačil, což vytvořilo vlnu rozptýlenou ve všech směrech.
Sopečný blesk
Když v 79 A. D. došlo k výbuchu Vesuvu, Pliny mladší si všiml něčeho zvláštního při této explozi: „Byla tam velmi silná tma, která se stala stále děsivější díky fantastickým zábleskům plamene připomínajícím blesky.“
Toto je první zaznamenaná zmínka o sopečném blesku. Když sopka vyvolá hromobití prachu a kamení na obloze, kolem ní jsou vidět obrovské blesky.
Sopečné blesky se nevyskytují při každé erupci. Je to způsobeno akumulací náboje.
V žáru sopky mohou být elektrony snadno odhazovány z atomu, čímž se vytvoří pozitivně nabitý ion. Volné elektrony jsou poté přeneseny, když se částice prachu srazí. Připojují se k jiným atomům a vytvářejí záporně nabité ionty.
V důsledku různých velikostí a rychlostí, s nimiž se ionty pohybují, je možné, že se náboj hromadí v oblaku popela. Když je nabíjení dostatečně vysoké, produkuje neuvěřitelně rychlé a horké záblesky blesku, jak je vidět na videu výše.
Levitující žáby
Každý rok vyhrávají ceny Shnobelovy ceny za výzkum, který „přiměje lidi, aby se nejprve smáli a přemýšleli o druhém“.
V roce 2000 obdržela Andrey Geim cenu Shnobel za výrobu žabí mouchy s magnety. Jeho zvědavost se rozhořela, když nalil trochu vody přímo do stroje s mocnými elektromagnety kolem něj. Voda přilepila ke stěnám potrubí a kapky dokonce začaly létat. Geim objevil, že magnetická pole mohou působit na vodu dostatečně silně, aby překonala gravitační tah Země.
Hra šla z kapiček vody na živá zvířata, včetně žab. Mohli se vznášet kvůli obsahu vody v těle. Mimochodem, vědec nevylučuje podobnou možnost pro člověka.
Zklamání Nobelovy ceny se poněkud zmírnilo, když Geim obdržel skutečnou Nobelovu cenu za svou účast na objevu grafenu.
Laminární proudění
Můžete oddělit smíšené kapaliny? To je docela obtížné udělat bez zvláštního vybavení.
Ale za určitých podmínek se to zdá možné.
Pokud do vody nalijete pomerančový džus, nebudete pravděpodobně úspěšní. Ale s použitím barveného kukuřičného sirupu, jak je ukázáno ve videu, můžete udělat jen to.
Je to dáno zvláštními vlastnostmi sirupu jako kapaliny a tzv. Laminárním tokem. Toto je druh pohybu v tekutinách, kde se vrstvy pohybují v jednom směru bez míchání.
Tento příklad je zvláštním typem laminárního proudění známého jako Stokesův proud, kde použitá tekutina je tak silná a viskózní, že jen stěží umožňuje difúzi částic. Látky se mísí pomalu, takže nevznikají žádné turbulence, které by skutečně míchaly barevné kapičky.
Zdá se, že barviva se mísí, protože světlo prochází vrstvami, které obsahují jednotlivá barviva. Pomalou změnou směru pohybu můžete vrátit barviva do původní polohy.
Vavilov - Cherenkovův efekt
Možná si myslíte, že se nic nehýbe rychleji než rychlost světla. Ve skutečnosti se zdá, že rychlost světla je limitem v tomto vesmíru, který nic nemůže zlomit. Ale to platí, pokud mluvíte o rychlosti světla ve vakuu. Když pronikne do jakéhokoli průhledného média, zpomalí se. To je způsobeno skutečností, že elektronická složka elektromagnetických vln světla interaguje s vlnovými vlastnostmi elektronů v médiu.
Ukazuje se, že mnoho objektů se může pohybovat rychleji než tato nová, pomalejší rychlost světla. Pokud částice vstoupí do vody rychlostí 99% rychlosti světla ve vakuu, pak se zachytí světlem, které se pohybuje ve vodě rychlostí 75% rychlosti světla ve vakuu. A my opravdu vidíme, jak se to děje.
Když částice prochází elektrony média, je emitováno světlo, protože ničí elektronové pole. Při spuštění jaderný reaktor ve vodě svítí modře, protože vypouští elektrony přesně tak vysokou rychlostí - jak je vidět na videu. Děsivá záře radioaktivních zdrojů je více fascinující, než si většina lidí myslí.